早在1886年，在荷兰工作的德国化学家迈尔（A.Mayer）首先发现并命名了烟草花叶病，他把患有花叶病的烟草叶片注射到健康植株的叶脉中，结果大多数健康植株被严重感染，从而证明烟草花叶病是一种传染性疾病。

    1892年，一位年轻的俄国植物学家伊凡诺夫斯基（Ivanovski）重复并肯定了迈尔的实验，并进一步发现烟草花叶病的致病因子能通过各类细菌所不能通过的细菌过滤器的微孔，也就是说病变烟草的汁液通过细菌过滤器后仍有传染性。这一发现暗示了可能存在一种比以往所知的任何一种细菌都小的病原体。可是，伊凡诺夫斯基由于拘泥于当时盛行的法国生物学家巴斯德（L.Pasteur）的疾病细菌学说，没有足够的勇气冲破思想上的无形禁区，最终没能认识到这一发现的重要意义，而只是认为烟草花叶病的致病因子只是细菌产生的毒素。

    1891年，荷兰微生物学家贝耶林克（M.W.Beijerinck）验证了伊凡诺夫斯基的工作，发现患花叶病烟草的液汁不仅具有连续传染性，而且能在琼脂凝胶中扩散，这种液体中存在着犹如生物一般的生命体。根据实验结果，贝耶林克指出，引起烟草花叶病的致病因子具有以下特点：非常微小，能通过细菌过滤器；在体外非生命体中不能生长，只能在活的植物组织中繁殖。他进而得出结论，认为该病原不是细菌，而是比细菌更小且具有传染性的活毒液，并给这种活毒液取名为virus（病毒）。这个此源于拉丁文，原是“毒的”意思。贝耶林克的实验还显示了病毒即使以干病叶或干燥了的滤纸片上的汁液形式保存两年以上，仍具侵染力。在认识病毒的过程中，贝耶林克是具有划时代影响的人物，他首先提出烟草花叶病病原体是一种滤过性病毒，打破了当时人们普遍信奉的疾病细菌学说的传统框架，建立了今天看来仍然具包含合理因素的病毒概念。但他却把病毒当作了一种液体，一种有活性的毒液。

    几乎与贝耶林克同时，德国细菌学家莱夫勒（F.Loeffler）和弗罗施（P.Frosch）发表了《口蹄疫研究委员会报告》，他们发现引起口蹄疫（使牛口和牛蹄糜烂的疾病）的病原体也可通过细菌过滤器，认为是一种滤过性病原体。实验室中受到感染的动物也能再把此病传给其他动物，这意味着在滤液中引起口蹄疫的致病因子是一种有别于细菌且具有生命的非常微小的机体，而不可能是一种毒素。这是当时人们所知的第一个由病毒引起的动物病例。莱夫勒和弗罗施还推测性地提出其他一些病因未明的传染病（包括人类疾病）如天花、麻疹、猩红热，牛痘、牛瘟等产生的原因，可以追朔到那些极为微小的滤过性病毒。口蹄疫病毒的发现丰富了贝耶林克病毒概念的外延，说明病毒不仅存在与植物体内，还存在于动物体内，从而扩大了病毒的范围和病毒的群类

    1915年，伦敦布朗研究所的特沃特（F.W.Twort）通过对某些葡萄球菌培养物的观察注意到，生长在琼脂上的球菌菌落如果受污染就不能继代培养，而且经过一段时间以后，这些菌落变得光滑而透明（形成了后来称之为是噬菌斑的区域），如果纯的球菌菌落上沾了很少一点噬菌斑上的物质，那么不久它们也会变得透明起来。由此他发现了一种裂解细菌的，可以连续传染的介质。由于这种介质能够通过细小到足以阻止一切细菌的过滤器，因此特沃特推断只是中介质是一种滤过性病毒，它生长在细菌细胞内并裂解它们所入侵的细菌。可惜的是特沃特仅以简短笔记的形式发表了他的这项成果，并且第一次世界大战使得他不得不中断了这方面的研究工作，所以特沃特的发现当时并不为人们所注意。

    直到两年后，即1917年，正值第一次世界大战打得正酣之际，巴黎拉菲特宫驻扎了许多从前线回来的骑兵部队，他们中间流行着一种细菌性赤痢。为此巴斯德研究所委派微生物学家德雷勒（F.D’Herelle）前去调查研究这种流行疾病。德雷勒到了骑兵驻地，将患者粪便滤液反复培养在营养明胶上，屡次发现有透明性的颗粒出现。于是便决定选择一个赤痢患者，逐日培养他的粪便滤液，追踪透明性颗粒出现的时刻。第一天他从患者粪便中分离到一株志贺氏痢疾芽孢杆菌，便将他接种在加入了同一患者粪便滤液的营养明胶上，经过培养，生长正常。同样的试验一天两天的重复下去。直到第四天发现细菌全部不翼而飞，并且全部被裂解成像水明胶一般。德雷勒立即联想到造成痢疾症状的细菌可能已经被消灭殆尽，如果是这样，那么患者应该痊愈了。为了证实自己的想法，他立刻从实验室飞奔出来，急忙赶到拉菲宫殿，看了看那个一直被他追踪观察粪便的病人。果然不出所料，病人病情开始好转，并开始痊愈。从这一事实，德雷勒发现了细菌的裂解现象，经过实验认识到引起细菌裂解的是寄生在细菌内的病毒，并首创了噬菌体一词。他还进一步证明这个被他命名的噬菌体能够裂解多种细菌，并因此能治疗这些细菌引起的疾病。噬菌体的医学用途也从此载入史册。第二次世界大战时，德国、日本军队的医疗队就曾应用它来治疗好几种疾病。只是到了战后才逐步让位鱼抗生素的应用。

    德雷勒当时虽然无法亲眼观察到噬菌体，但他没有把噬菌体看作一种液体，而是将它想象为单个的、不可看见的、可过滤的、作为细菌的专性寄生物而能自身繁殖的颗粒。并且他描述了噬菌体的生活史：噬菌体颗粒先附着到细菌表面，然后进入细胞，并在那里进行繁殖产生许多后代噬菌体；当这个被侵染的细菌细胞最后发生裂解时，这些后代噬菌体就被释放出来准备侵染其他的细菌。德雷勒的设想最终被科学实验所证明。

    噬菌体发现不久，人们的主要研究方向就朝着实际应用方面发展，即把噬菌体作为治疗和预防转染病的一种手段，希望能找到众多更强有力的噬菌体来杀死病菌，接触疾病。在相当长的一个时期内，世界各国研究噬菌体的科学家，大都按照这一思路进行工作。而到了20世纪30年代中期，企图通过噬菌体来控制、抵御细菌感染的研究已告失败，这样噬菌体就失去了他表面上似乎拥有的实际价值。可是随着对它实用兴趣的消退，对它的理论兴趣却在逐渐增大。

    20世纪30年代，美国生物化学家斯坦利（W.M.Stanley）获得了结晶的烟草花叶病毒，这是一个及具启发性的事件，因为一种能够自我复制的物质，竟然能够被结晶。在这种状态下，他更像是氯化钠这样的晶体。由此可见，病毒恰似一种“活分子”，似乎是生命在分子尺度上的表现。因此用它来揭示生命自我繁殖的物理基础，看来是最适合不过的了。美国细胞遗传学家德尔布吕克（M.Delbruch）等科学家，正式通过研究病毒的繁殖和细菌的变异，认识到了复杂的生命形式究竟是如何传递遗传信息的。噬菌体从此成为细胞遗传研究的理想对象。